Dieses Applet demonstriert verschiedene elektrische Felder. Du kannst verschiedene Feldtypen auswählen und sehen, wie sich die Teilchen bewegen, wenn sich das Feld entweder als "velocity field" (wo sich alle Partikel auf den Feldlinien bewegen) oder als ein wirkliches Kraftfeld  (wo sich die Partikel wie geladene Teilchen bewegen) verhält. Das hilft Dir, das Wirken des Feldes besser zu verstehen.

Wenn Du das Applet startest, wirst du 500 Teilchen sehen, die sich auf einer geladenen Linie (charged line) in Richtung Zentrum bewegen. Standardmäßig ist der Modus "velocity field" eingestellt, d. h. die Feldvektoren allein bestimmen, wie schnell und in welche Richtung sich die Teilchen bewegen. In diesem Fall bewegen sich alle Teilchen Richtung Zentrum und fallen anschließend dort hinein. Die Geschwindigkeit aller Teilchen an einem bestimmten Punkt auf der Ebene ist stets gleich. Wird das Feld jedoch als ein Kraftfeld angesehen, bestimmen die Feldvektoren die Beschleunigung der Teilchen, deren Geschwindigkeit variiert jedoch abhängig davon wo die Teilchen starteten.

Das "Setup"-Menü ermöglicht Dir folgende Einstellungen:

• charged line: Ladungen, die sich auf einer unendlich langen Geraden bewegen.
• line charge double: Zwei geladene Geraden.
• dipole lines: Zwei Geraden unterschiedlicher Ladungen
• quad lines: Zwei postiv- und zwei negativ-geladene Geraden.
• point charge: Feld einer einzelnen, punktförmigen Ladungsquelle. Dies ist ein zweidimensionaler Querschnitt des dreidimensionalen Feld. In drei Dimensionen, beträgt der Ladungsunterschied null, außer in der Ladungsquelle selbst. Aber in diesem Querschnitt ist die Divergenz stets positiv (außer die Quelle, sie ist negativ),
• point charge double: Zwei punktförmige Ladungsquellen, mit veränderbarem Abstand zueinander.
• dipole: Zwei Punkte unterschiedlicher Ladung, deren Abstand zueinander geändert werden kann.
• quadrupole: Zwei positive und zwei negative Ladungen.
• conducting plate: Eine leitende Platte (größenverstellbar).
• charged plate: Eine geladene Platte (größenverstellbar).
• charged plate pair: Zwei geladene Platten (Größe und gegenseitiger Abstand einstellbar)
• charged plate dipole: Platten unterschiedlicher Ladung. Die Größe und der Plattenabstand ist ebenfalls einstellbar.
• infinite plane: Eine unendlich geladene Ebene.
• conducting cylinder: Ein leitender Zylinder mit veränderbarem Potenzial.
• cyl + line charge: Ein leitender Zylinder in der nähe einer geladenen Gerade.
• cylinder in field: ein geerdeter, leitender Zylinder in einem uniformen (externen) elektrischen Feld.
• dielec cyl in field: Ein elektrisches Feld eines dielektrischen Zylinder, der sich wiederum in einem uniformen und externem E-Feld befindet. Zylindergröße und die Stärke der Dielektrizität anpassbar.
• slotted conducting plane: Eine geerdete, leitende Platte mit einem rektangulärem (rechtwinkligem) Spalt. Die Platte befindet sich einem uniformen, externen E-Feld. Die Spaltgröße ist veränderbar.
• conducting planes w/ gap: Zwei unendlich leitende Platten, die eine mit positivem, die andere mit negativem Potenzial. Zwischen den Platten ist eine Lücke.

Das "Color"-Menü erlaubt dir die Farbe des Bodens zu ändern. Im Allgemeinen zeigt Dir die Farbe die Stärke verschiedener physikalischer Größen in einem bestimmten Punkt, dabei steht grün für positiv, grau bedeutet null und rot bedeutet negativ. Folgende Optionen hast Du:

• Field Magnitude: gezeigt wird die Stärke des E-Feldes, bei starkem Feld ist die Fläche grün, ist das Feld schwach oder nicht präsent, ist sie grau.
• Potential: das Potenzial wird angezeigt, falls vorhanden
• None: Fläche ist immer grau
• Charge: der Boden zeigt die Ladungsdivergenz (Ladungsdichte) des E-Feldes

Im Floor-Menü kannst du einstellen, ob du einfache Linien zur Orientierung (grid), Äquipotenziallinien Feldlinien oder gar keine Linien dargestellt bekommen möchtest.

Mit Flat View erhälst du ein 2D-Bild des Vektorfeldes. Schaust Du Dir Feldvektoren an oder benutze die Mausoptionen line- oder surface-integral, ist diese Option automatisch angewählt

Im Display-Menü kannst Du bestimmen, wie sich die Teilchen bewegen:

• Display: Particles (Vel.) Es bewegen sich Teilchen durch das Feld, wobei die Feldvektoren die Geschwindigkeit der Teilchen bestimmen
• Display: Particles (Force) Auch hier bewegen sich Teilchen durch das Feld, aller bestimmen die Feldvektoren hier die Beschleunigung der Teilchen
• Display: Field Vectors Feldvektoren werden als Pfeile dargestellt.
• Display: None Es werden weder Teilchen noch Vektoren dargestellt

Das Mouse-Menü kontrolliert, was passiert, wenn Du in die Animation klickst. So kannst du bei gehaltener Maustaste bei Adjust Angle den Würfel frei drehen oder mit Adjust Zoom bei gehaltener Maustaste herein- bzw. herauszoomen. Wählst Du Line Integral kanst du in der Animation eine "Integral-Linie" erstellen, indem Du ein Rechteck aufziehst. Unten links wird Dir die Zirkulation in diesem Bereich dargestellt, sie sollte nach Faraday's Gesetz null betragen, da es sich um ein statisches Feld handelt. Mit Surface Integral erzeugst Du bei gleicher Vorgehensweise wie bei Line-Integral ein Oberflächen-Integral. Unten Links wird der Fluss berechnet. Dieser sollte nach dem Gaussschen Gesetz proportional zur Gesamtladung sein.

Stopped: hält die Animation an / startet sie erneut

Reverse: Umkehrung aller Feldvektoren

Reset: Wiederherstellung aller Standardwerte

Mit Kick erteilst Du allen Teilchen eine zufällige Beschleunigung in irgendeine Richtung. Diese Option ist nur möglich, wenn die Teilchen sich im "Force"-Modus befinden. Besonders hilfreich ist diese Option, wenn alle Teilchen still stehen oder sich alle in dieselbe Richtung bewegen.

Über Field Strength steuerst Du die Feldstärke des E-Feldes und gleichzeitig die Farbe der Vektorpfeile, wenn Du im Menü  Display: Field Vectors aktiviert hast.

Der Regler "Vector Density" kontrolliert die Dichte der Pfeile, wenn Du unter Display: Field Vectors eingestellt hast

Über Number of Particles steuerst du die Menge der angezeigten Teilchen.

Unter Umständen sind weitere spezifische Regler vorhanden, je nach dem, was Du für eine Darstellung anwählst.

Klicke hier, um zum Applet zu gelangen.

(Übersetzt von Markus Scholz.)